[한국기술뉴스] 조선대학교 기계공학과 박정수 교수 연구팀은 질소산화물의 저감 효과를 높이는 배기가스 재순환 향상 장치를 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 2020년 06월 29일 특허를 출원(출원번호 제1020200078977호)했다. 특허 명칭은 '흡기 공기와 이지알(EGR) 가스의 혼합도 향상 장치’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

산업혁명으로 인해 우리의 삶의 질은 크게 향상되었지만, 지구의 대기는 빠른 속도로 오염되기 시작했습니다. 대기 오염으로 인해 지구의 평균 기온이 빠르게 증가하고 있으며, 재해의 발생 빈도와 규모를 증가시키고 있습니다. 공장의 매연에 포함된 질소산화물은 폐렴을 포함한 여러 기관지 질환을 유발합니다. 최근에는 각종 엔진의 출력이 높아지면서 연소온도를 높이고 질소산화물의 발생을 늘리는 문제가 발생했습니다. 

이러한 문제를 개선하기 위해 배기가스를 재순환시키면서 연소온도를 낮춰 질소산화물의 발생을 줄이는 배기가스 재순환 장치가 개발되었습니다. 하지만, 현재 사용하는 배기가스 재순환 장치는 공기와 가스의 혼합도가 떨어져 질소산화물 저감 효과에 손실이 발생하는 문제가 있습니다.

조선대학교 박정수 교수 연구팀은 배관의 접합부를 조정해 배기가스 재순환 장치의 효율을 향상하는 방법을 개발했습니다.

배기가스 재순환 장치의 내부에는 불활성 배기가스가 흐르는 EGR 배관과 흡기공기가 흐르는 흡기관이 있습니다. 기존에는 EGR 배관과 흡기관을 수직으로 접합시켜 두 기체가 잘 혼합되지 않았습니다. 연구팀은 두 관의 접합 각도를 변경하며 역류 현상과 혼합도를 시뮬레이션했습니다. EGR 배관을 흡기관에 30도 각도로 설치할 때 두 기체가 잘 섞이면서도 역류가 적게 발생하는 것을 확인했습니다. 또한, EGR 배관의 앞부분을 경사진 형태로 제작하여 흡기관에 삽입시키면 효과적으로 역류 현상을 방지하는 것을 확인했습니다.

본 방법을 사용하면 두 배관의 접합 방식을 변경하는 것만으로 기체간 혼합도를 높일 수 있습니다. 본 방법을 통해 경제적이고 효율적으로 배기가스 재순환 장치의 질소산화물 저감 효과를 높일 수 있어, 대기 오염으로 인한 환경 문제를 개선할 수 있을 것으로 기대됩니다.